油田注水泵效率測試現(xiàn)狀及對策分析

【摘要】注水泵是油田主要生產(chǎn)設(shè)備，也是能耗大戶。為了節(jié)約能源，降低消耗，各采油廠都越來越重視泵效測試工作。本文結(jié)合工作實際，對濱南采油廠的泵效測試現(xiàn)狀及對策進行了分析。

【關(guān)鍵詞】泵效測試；現(xiàn)狀及效果；對策

為了滿足生產(chǎn)的需要，勝利油田濱南采油廠建立了3座大型離心泵站，擔(dān)負采油廠70%以上的注水任務(wù)，注水19500m3/d，日耗電9145kW·h，成為采油廠的能源消耗大戶。進行泵效測試，可跟蹤監(jiān)測泵站設(shè)備的運行質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)問題；同時通過對測試結(jié)果進行分析和經(jīng)濟技術(shù)論證，可為采油廠進行節(jié)能改造提供科學(xué)依據(jù)。

本廠設(shè)備監(jiān)測站成立以來，一直把泵效測試作為重點，做了大量的基礎(chǔ)工作，掌握了豐富的第一手資料。由于泵效的影響因素較多，對其進行測試和分析較為復(fù)雜。下面就結(jié)合本廠近兩年來的工作實踐，將注水泵效率測試現(xiàn)狀及對策與大家進行探討。

一、注水泵效率測試的現(xiàn)狀及效果

1、泵站流程設(shè)計上觀念滯后，未預(yù)留溫度計插管，或預(yù)留的溫度計插管不符合測試要求。

目前我廠3座泵站上使用的都是DF、DG系列防腐式多級離心泵和1000kW以上節(jié)能型Y系列電機，設(shè)備本身已達到國內(nèi)同類設(shè)備先進水平。根據(jù)要求，溫度計插管應(yīng)安裝在距泵進出口法蘭0.5m以內(nèi)的管道上，并插過管道中心3-5mm，伸入管道內(nèi)的長度不少于100mm，套內(nèi)無異物，并加入透平油。而在3座大型泵站的12臺離心泵中，有4臺泵未留溫度計插管，無法直接測試泵的進出口溫度，不能用溫差法計算泵效；另有3臺泵的溫度計插管深度不夠，使測試結(jié)果與實際泵效明顯不符。

近期我們對利津注水站的3#泵（DF300-150*10型）進行了測試，由于插管太淺，進出口溫差僅為1.112℃，得出的泵效高達83.3%，遠遠高于該泵72%的額定效率，結(jié)果顯然不對。

2、測試儀器的傳感器及現(xiàn)場配套儀器、儀表的精度較低，或未按要求進行周期檢定，顯示的數(shù)據(jù)誤差大，測試結(jié)果不準確。

根據(jù)SY/T5265-1996《油田注水地面系統(tǒng)效率測試和單耗計算方法》，泵效測試可以采用流量法和溫差法。

流量法的公式：

公式中，P1、P2分別為泵的進出口壓力，Q為泵瞬時流量，Pb為泵的軸功率，Δt為泵進出口溫差，Δts為等熵溫升系數(shù)。

由公式可知，注水泵效率的測試，與注水泵的流量、泵進出口壓力、溫差等參數(shù)都有關(guān)系，這些數(shù)據(jù)的精確與否直接關(guān)系到結(jié)果的準確性、可靠性。然而實際生產(chǎn)中，由于測試儀器信號傳感器的精度不高，或不能準確調(diào)零，或者由于現(xiàn)場指示儀表不能定期檢定，都會導(dǎo)致測試結(jié)果誤差較大。

為了便于分析，我們以濱六注3#泵（DG250-160×8）的測試結(jié)果為例（溫差法）：Δt=1.106℃，P1=8.842m，P2=1344m，Pb=677kW，ηb=74.2%，Q=134t/h。相關(guān)參數(shù)的誤差對泵效結(jié)果的影響程度為：流量Q的儀表顯示誤差是+10m3，引起的泵效誤差為+5.5%；進出口溫差的儀表顯示誤差是+0.5℃，引起的泵效誤差為-7.68%；泵出口壓力的儀表顯示誤差是+0.5MPa，引起的泵效誤差為+0.75%。

3、泵效測試人員的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)有待提高。

進行泵效測試是一項專業(yè)性、技術(shù)性很強的工作，而目前大部分從事設(shè)備監(jiān)測的人員，有的只懂測試技術(shù)與原理，有的只懂設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)，真正能將兩方面業(yè)務(wù)結(jié)合起來的不多，這樣只知其一不知其二，就會造成檢測工作的簡單化、片面化。一方面，測試人員不能對測出的數(shù)據(jù)進行深入分析，無法從測試結(jié)果追溯到設(shè)備的實際運行狀況，測試結(jié)果不能充分利用；另一方面，由于不懂儀器的工作原理、信號采集方法和操作技巧，對測試過程中出現(xiàn)的偏差不會及時分析校正，無法保證結(jié)果的始終準確可靠。

4、泵效測試方法及儀器的選用問題。

目前，油田選用的泵效測試儀及測試方法大致有兩種。

第一種實際上只是電參數(shù)測試儀，通過電量測量，得到電機的輸入功率、電機功率因數(shù)cosΦ、電機效率ηd等電機參數(shù)后，再通過泵站上的配套儀表讀出泵進出口壓力P1和P2、進出口溫差Δt以后，用流量法人工計算得出泵效。

第二種儀器包括了第一種儀器的功能，在測出電機參數(shù)后，打印出測試結(jié)果，作為下一步的手動輸入數(shù)據(jù)；然后將儀器移到泵房內(nèi)，接上壓力、溫度傳感器，采集到相應(yīng)數(shù)據(jù)后，儀器自動計算泵效。

根據(jù)SY/T 5265-1996要求，泵和電動機的參數(shù)測試應(yīng)同時進行，同一測點在泵房及配電間同時記錄，每一個測點必須等待溫度穩(wěn)定后才能測試，兩個測點間隔時間不小于5分鐘。在不做全性能測試時，每個測點的測量次數(shù)，應(yīng)不小于3次。由于泵站的特有生產(chǎn)流程，實際測試中，兩種方法都很難達到要求，測試結(jié)果必然存在一定的誤差。

5、對在線監(jiān)測系統(tǒng)存在重投入、輕管理的問題。

隨著工業(yè)自動化技術(shù)的飛速發(fā)展和油田提高生產(chǎn)管理水平的客觀需要，采油廠每年都要投入大量的資金引進泵站自動監(jiān)控系統(tǒng)，用于實時跟蹤監(jiān)測泵站的運行情況，并自動計算泵效。這種措施的確大大提高了泵站的勞動效率和管理水平。但是，相對設(shè)備的重金投入，對基層管理和操作人員相應(yīng)技術(shù)培訓(xùn)的投入就顯得少多了。

現(xiàn)場操作和管理人員習(xí)慣了多年來的工作模式，對于自動化程度較高的監(jiān)控系統(tǒng)無論是其工作原理、采樣方式還是簡單故障的判別、排除方法都知之甚少。在油田生產(chǎn)中，出現(xiàn)過自動監(jiān)控系統(tǒng)因為一個極小的、易于排除的故障而引起工作失常，或因某個信號的可調(diào)整誤差造成顯示結(jié)果與真實情況相去甚遠，從而影響系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮，造成巨大的浪費。

二、對策

針對本廠目前離心泵效率測試中存在的問題，本人建議可以采取以下幾個方面的對策。

1、泵效監(jiān)測人員與基層人員經(jīng)常溝通，充分協(xié)作，對流程進行合理的設(shè)計改造，按照要求留出必要的測試口。

2、從事測試儀器設(shè)計、開發(fā)的科研人員與生產(chǎn)現(xiàn)場的測試人員、設(shè)備操作、管理人員充分合作，進行儀器測試原理設(shè)計時充分考慮油田現(xiàn)場的生產(chǎn)實際，使測試儀器的性能更為實用、可靠。

3、為了準確、全面的反映泵的整體運行規(guī)律，便于對泵性能進行橫向和縱向的分析、對比，判定設(shè)備的工作狀況和質(zhì)量水平，必須制定合理的測試周期、測試位置等綜合測試方案。

4、完善檢測儀器、儀表的檢驗、校準方法和手段。

5、必須以人為本，重視人員素質(zhì)的不斷提高。

對于測試人員、基層設(shè)備管理和操作人員，必須不斷地培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，適應(yīng)生產(chǎn)的變化，對所干的工作做到不僅知其然，更要知其所以然，充分發(fā)揮現(xiàn)有人力資源和設(shè)備資源的作用，提高生產(chǎn)水平。

總之，本廠力爭在現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上，扎實認真地執(zhí)行上述相關(guān)對策，充分調(diào)動相關(guān)人員的積極性和主動性，充分發(fā)揮泵站效率測試在油田注水生產(chǎn)中的作用，及時預(yù)知設(shè)備隱患，延長設(shè)備壽命，減少設(shè)備故障，節(jié)約運行費用，真正提高本廠設(shè)備的綜合管理水平。